ATENÇÃO: A partir da amostra da aula, terá uma idéia de onde o treinamento de eletroeletrônica poderá lhe levar.

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1 TENÇÃO: O material a seguir é parte de uma das aulas da apostila de MÓDULO 2 que por sua vez, faz parte do CURSO de ELETROELETRÔNIC NLÓGIC DIGITL que vai do MÓDULO 1 ao 4. partir da amostra da aula, terá uma idéia de onde o treinamento de eletroeletrônica poderá lhe levar. Você poderá adquirir o arquivo digital da apostila completa (16 aulas), ou ainda na forma impressa que será enviada por por correio. Entre na nova loja virtual CT Eletrônica e veja como: lém de ter a apostila e estudala, tornese aluno e assim poderá tirar dúvidas de cada uma das questões dos blocos atrelados a cada uma das aulas da apostila, receber as respostas por , fazer parte do ranking de módulos e após a conclusão do módulo com prova final, participar do ranking geral e poder ser chamado por empresas do ramo de eletroeletrônica. Saiba mais como se tornar um aluno acessando nossa página de cursos:

2 POSTIL ELÉTRIC2 E ELETRÔNIC1 MÓDULO 2 UL NÁLISE DE DEFEITOS EM DIODOS SEMICONDUTORES 6 Vários tipos de defeitos nos diodos com resistores em malhas série e paralelas NÁLISE DE DEFEITOS COM DIODOS Este defeito também ocorre quando o diodo é submetido a fortes correntes, levando o mesmo ao O diodo pode ser considerado um componente de aquecimento excessivo, mas não tão forte para analise mais complexa que o resistor, pois em causar ruptura, fazendo assim seu material análise de defeitos poderá apresentarse aberto, estrutural se recombinar. alterado, em curto e com fuga. Já para os resistores, basicamente só tínhamos 2 defeitos possíveis: Diodo com fuga: este defeito manifestase na resistor aberto ou alterado. polarização direta, quando a tensão sobre o diodo é Para os diodos essa análise é um pouco mais pouco maior que zero volt e um pouco menor que delicada como veremos a seguir: 0,6V. Também manifestase na polarização reversa, quando o diodo, que deveria ser uma Diodo aberto: Este defeito poderá manifestarse chave aberta, apresenta determinada resistência somente quando o diodo estiver diretamente entre seus terminais. Quando a junção PN é polarizado e possuindo entre seus terminais tensão rompida, faz parte dos cristais se recombinem, acima de 0,6V. Neste defeito a junção PN está ficando com uma constituição parecida com um interrompida e portanto o diodo se comporta como resistor que poderá ser de baixo ou alto valor, mas uma chave aberta independente de sua com características parecidas com um diodo, então polarização, não permitindo nenhuma circulação de o diodo passará a conduzir corrente elétrica quando corrente mesmo se estiver diretamente polarizado está inversamente polarizado, igual a um resistor, sob qualquer tensão. Este defeito geralmente ou ainda quando estiver diretamente polarizado. ocorre quando o diodo foi submetido a uma Este defeito ocorre geralmente quando o diodo é corrente muito alta (bem acima de sua corrente submetido a tensões reversas bem acima da tensão nominal) ou quando for submetido a uma tensão nominal para a qual foi fabricado. reversa muito acima do que possa suportar. seguir temos alguns circuitos com defeito, com Diodo alterado: Este defeito poderá manifestarse descrições detalhadas de como chegar ao somente quando o diodo estiver diretamente componente defeituoso. Para mostrar alguns polarizado e possuindo entre seus terminais tensão métodos de análise de defeitos em circuitos com acima de 0,6V. presenta uma degeneração de diodos e resistores, partiremos dos circuitos mais seus cristais, fazendo com que o diodo perca suas simples para os mais complexos. características de P e N, sendo que entre seus terminais apareça uma tensão maior que 0,6V, ou Exemplo1: Na figura 25a, o diodo esta seja, passa a ter uma determinada resistividade, diretamente polarizado; sua polarização deixaria a que pode chegar de alguns ohms a mais de 100k. tensão do ponto com 0,6V acima do terra, ou seja, Nesse caso de alterado, a resistência interna não 0V (terra) 0,6V (queda do diodo) = 0,6V. poderá ser maior que 1Mohm, pois se isso ocorresse, poderia ser considerado como diodo aberto. figura 25a figura 25b Diodo em curto: neste defeito os cristais P e N se recombinaram formando um material condutor de baixa resistividade; em outras palavras o diodo passará a funcionar como um resistor de baixíssimo valor (próximo a 0W ); com isso o diodo será um curto, e mesmo reversamente polarizado, não terá tensão sobre seus terminais (curto total). 10V Diodo aberto ELETRÔNIC INDUTORESRETÂNCI INDUTIV/CPCITIVTRNSFORMDORESFILTROSSEMICONDUTORESDIODOSZENERSTRNSISTORESMPLIFICDORES DE SINLMPLIFICDORES,,C 65

3 POSTIL ELÉTRIC2 E ELETRÔNIC1 MÓDULO 2 Mas como pode ser visto, a tensão do ponto se encontra com 10V tensão da fonte indicando que não está polarizado, funcionando como uma chave aberta, mesmo diretamente polarizado, indicando que está aberto, como ilustra a figura 25b. figura 27 0,2V Exemplo 2: figura 26 é o mesmo circuito da figura 25, só que a tensão no ponto agora é 0V. Essa tensão de 0V no ponto, pode ser resultado de um curto em ou aberto. Este defeito é muito difícil de ser analisado, e veremos várias formas de fazer isso: 2a: Na prática, podemos dizer que se observarmos figura 26 0V em curto ou aberto Exemplo 4: Na figura 28, o diodo está polarizado e podemos notar, que existe sobre o mesmo uma tensão de 6V, indicando que pelo diodo está havendo corrente, mas sua condutividade é menor, ou seja, está alterado, resultando em uma queda de tensão maior sobre o mesmo. figura 28 com fuga 6V alterado detalhadamente a medição feita na tela do multímetro, muitas coisas poderemos concluir. Se a tensão medida, for de zero volt e não varia, temos uma probabilidade de quase 100% de ser o diodo em curto. Mas, caso a tensão indicada em zero volt, produzir pequenas variações, podemos afirmar que o resistor está aberto. Esta pequena variação que estamos mencionando, ocorre também quando temos as pontas do multímetro em aberto, recebendo pequenas interferências e alterando levemente a tensão de zero indicada no display. 2b: Neste defeito, levantando e novamente medindo o ponto. Caso a tensão seja de 10V, estará bom, mas estará em curto. Caso a tensão seja de 0V, estará aberto. 2c: Finalmente, poderemos determinar o problema alterando a referência de medição do multímetro. Medindo o ponto temos zero volt, que poderia ser em curto ou aberto. Mas fica a dúvida. Colocando agora a ponta vermelha do multímetro no potencial positivo e a ponta preta no ponto de medição, caso a medição resulte em 12V, o diodo estará em curto. Mas se continuarmos medindo zero volt, o resistor é que estará aberto. Exemplo 5: Na figura 29, agora temos um circuito com 2 resistores e um diodo em série com os resistores. Para analisar circuitos com defeitos, devemos sempre ter o mesmo procedimento, que é de colocar as tensões sobre os componentes. s tensões medidas nos pontos e nos servem apenas de instrumento para chegarmos as quedas de tensões sobre os componentes. NÃO DEVEMOS calcular as tensões que o circuito teria caso não estivesse com defeito. figura 29a 7,6V Exemplo 3: Continuamos com o mesmo circuito dos exemplos anteriores, agora o diodo da figura Como o nosso circuito é um circuito série então 27 está polarizado, o que é normal para as basta colocar as tensões e analisar a proporção condições de polarização em que se encontra, entre os resistores e a polarização do diodo, como mas sobre ele podemos notar uma tensão de 0,2V, pode ser visto na figura 29b. ou seja, abaixo do normal, indicando que está Sobre temos (10V 7,6V), para marcarmos com fuga. a tensão sobre um componente utilizamos uma seta 66 INDUTORESRETÂNCI INDUTIV/CPCITIVTRNSFORMDORESFILTROSSEMICONDUTORESDIODOSZENERSTRNSISTORESMPLIFICDORES DE SINLMPLIFICDORES,,C ELETRÔNIC

4 POSTIL ELÉTRIC2 E ELETRÔNIC1 MÓDULO 2 sobre o componente indicando uma diferença de potencial, cuja a ponta indica o potencial maior () e o início da seta indica o potencial menor (). Para marcar a tensão sobre utilizamos uma seta apontada para cima pois a tensão em cima de é 10V () e embaixo de a tensão do ponto é 7,6V() que é a tensão mais negativa. Esta seta de indicação além de indicar a tensão sobre o componente também indica o sentido de circulação da corrente, que será o sentido oposto ao da seta pois a circulação da corrente elétrica se dá no sentido do potencial positivo para o negativo. figura 29b 0,6V Voltando a nossa análise do defeito estávamos colocando as tensões sobre os componentes com uma seta indicativa para facilitar a análise. tem e tem sobre ele ( 0V). Já tem 0,6V de queda de tensão. Fazendo a análise, começaremos com, que está diretamente polarizado (seta de tensão apontada para o anodo) e a queda de tensão sobre ele é 0,6V indicando que o diodo deve estar polarizado corretamente; então a princípio, descartamos um defeito no diodo. Vamos agora analisar os resistores; como estão em série, a análise é a mesma feita para circuitos só de resistores, como visto na apostila de módulo 1, recebe uma tensão de e com dando uma proporção para R3 em torno de 3x, a tensão de ( ). Como, tem o valor igual a de (), então as tensões também deveriam manter a proporção de 1 para 1, com isto podemos concluir que está alterado (o que tem a tensão maior), conforme mostra a figura 29b. Exemplo 6: O circuito da figura 30a, é idêntico ao exemplo anterior, mas com tensões diferentes no ponto e. alterado Do mesmo modo que analisamos o exemplo anterior, vamos analisar este exemplo. Em primeiro lugar, colocar as quedas de tensão sobre os componentes com as setas para indicar as tensões como já foi explicado no exercício anterior. figura 30b 0,6V Na figura 30b, temos o mesmo circuito com as quedas de tensões indicadas pelas setas. Teremos então para uma queda de tensão de (10V 3V); em teremos uma queda de tensão de ( 0V), e por fim em teremos 0,6V (3V ) de queda de tensão, como pode ser visto na figura 30b. Vamos começar a análise por, que está polarizado diretamente (tensão maior no anodo, conforme indica a seta ) e como está com uma queda de tensão de 0,6V sobre ele, podemos considerar que está polarizado normalmente. gora continuaremos a análise com os resistores, tem a menor queda de tensão () e será nossa referência, tem de tensão e proporcionalmente a será 3x maior que ( ); como tem o valor igual a de (). Então, as tensões sobre eles também deveriam manter a proporção de 1 para 1, com isto, podemos concluir que está alterado (o que tem a tensão maior), conforme mostra a figura 30b. Exemplo 7: Neste exemplo também temos o mesmo circuito dos exemplos anteriores, como mostra a figura 31a. Na figura, temos as tensões medidas no circuito com defeito. Já sabemos que o primeiro passo, para analisar defeitos, é colocar as tensões sobre os componentes, como é feito na figura 31b. Devemos colocar as tensões sobre os alterado figura 30a 3V figura 31a ELETRÔNIC INDUTORESRETÂNCI INDUTIV/CPCITIVTRNSFORMDORESFILTROSSEMICONDUTORESDIODOSZENERSTRNSISTORESMPLIFICDORES DE SINLMPLIFICDORES,,C 67

5 POSTIL ELÉTRIC2 E ELETRÔNIC1 MÓDULO 2 componentes, fazendo a diferença entre as tensões acima e abaixo do componente e marcálas na figura com uma seta indicando a tensão mais positiva (maior potencial). figura 32b figura 31b está com defeito. Para confirmar que os resistores não estão com defeito podemos verificar que suas quedas de tensão são iguais ( cada) e os seus valores de resistência também são iguais (), mantendo a proporção (de 1 para 1), tanto para a tensão como para a resistência, como pode ser tem sobre ele, já que na parte de cima temos 10V da fonte e na parte debaixo temos no ponta, também tem de tensão já que na parte de conferido na figura 31b. cima temos do ponto e embaixo temos 0V da Exemplo 9: Neste exercício, temos um circuito massa, já não apresenta nenhuma queda de idêntico ao exemplo anterior, como podemos ver na tensão (0V) já que as tensões do ponto e são figura 33a. Na figura, temos as tensões medidas no iguais a. Começamos a análise justamente, circuito com defeito, onde já sabemos que o pois não queda de tensão sobre ele, e olhando o primeiro passo será analisar as tensões sobre os circuito, vamos verificar que tanto como componentes, como é feito na figura 33b. apresentam quedas proporcionais, indicando que existe corrente circulante. ssim, afirmamos que figura 33a está em curto, permitindo a passagem de corrente pela malha sem apresentar 0,6V sobre ele. Exemplo 8: Neste exemplo temos um circuito diferente, onde dois resistores estão em série, sendo que está em paralelo com um dos resistores (). figura 32a 0V em curto aberto 0,2V Na figura, temos as tensões medidas no circuito com defeito, onde em tem sobre ele, já que na parte de cima temos 10V da fonte e na parte debaixo temos no ponto. No resistor, também há de tensão já que na parte de cima temos do ponto e embaixo temos 0V da massa. Consequentemente, também tem sobre ele, já que está paralelo a. Vemos que está polarizado diretamente, já que a tensão mais positiva está em seu anodo (ponta da seta indicadora de tensão). Mas, como esta tensão de polarização () é maior que 0,6V indica que O resistor tem 9,8V sobre ele, já que na parte de cima temos 10V da fonte e na parte debaixo temos apenas 0,2V no ponto. O resistor tem 0,2V de tensão já que na parte de cima temos 0,2V do ponto e e m b a i x o t e m o s 0 V d a m a s s a. Consequentemente, também tem 0,2V sobre ele, já que está em paralelo a. Podemos ver que, está diretamente polarizado, mas mal polarizado, já que a tensão mais positiva está em seu anodo é de somente 0,2V. Podíamos ter aqui, 9,8V 0,2V 0,2V alterado C/ fuga OU figura 33b 68 INDUTORESRETÂNCI INDUTIV/CPCITIVTRNSFORMDORESFILTROSSEMICONDUTORESDIODOSZENERSTRNSISTORESMPLIFICDORES DE SINLMPLIFICDORES,,C ELETRÔNIC